Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 2906
2017-04-19 
Колокол для подводных работ объемом $10 м^{3}$ опускается вверх дном с борта корабля на дно водоема глубиной 20 м. Зашедшая в колокол вода вытесняется из него с помощью биллонов со сжатым воздухом. Объем одного баллона 40 л, давление внутри 200 атм. Найти минимальное количество баллонов, которое нужно подсоединить к колоколу с помощью шланга, чтобы вытеснить из нет иоду. Газовая постоянная $R = 8,31 Дж/(моль \cdot К)$, температуру считать постоянной.
Решение:
Давление на дне водоема $P = 3 атм$. Поэтому масса воздуха в колоколе $m = \frac{ \mu RT}{RT} = \frac{29 \cdot 10^{-3} \cdot 3 \cdot 10^{5} \cdot 10}{8,31 \cdot 290} \approx 36 кг$. На поверхности при $P = 1 атм$ в колоколе было $\frac{1}{3} 36 = 12 кг$ воздуха. Значит, из баллонов в колокол надо перекачать 24 кг воздуха. В одном баллоне объемом $V_{1} = 40 л$ при $P = 200 атм$ содержится $m_{1} = \frac{29 \cdot 10^{-3} \cdot 2 \cdot 10^{7} \cdot 40 \cdot 10^{-3}}{8,31 \cdot 290} \approx 9,7 кг$ воздуха. Таким образом, необходимое количество баллонов равно $24/9,7 \approx 2,5$, т.е. достаточно трех баллонов.
Колокол для подводных работ объемом $10 м^{3}$ опускается вверх дном с борта корабля на дно водоема глубиной 20 м. Зашедшая в колокол вода вытесняется из него с помощью биллонов со сжатым воздухом. Объем одного баллона 40 л, давление внутри 200 атм. Найти минимальное количество баллонов, которое нужно подсоединить к колоколу с помощью шланга, чтобы вытеснить из нет иоду. Газовая постоянная $R = 8,31 Дж/(моль \cdot К)$, температуру считать постоянной.
Решение:
Давление на дне водоема $P = 3 атм$. Поэтому масса воздуха в колоколе $m = \frac{ \mu RT}{RT} = \frac{29 \cdot 10^{-3} \cdot 3 \cdot 10^{5} \cdot 10}{8,31 \cdot 290} \approx 36 кг$. На поверхности при $P = 1 атм$ в колоколе было $\frac{1}{3} 36 = 12 кг$ воздуха. Значит, из баллонов в колокол надо перекачать 24 кг воздуха. В одном баллоне объемом $V_{1} = 40 л$ при $P = 200 атм$ содержится $m_{1} = \frac{29 \cdot 10^{-3} \cdot 2 \cdot 10^{7} \cdot 40 \cdot 10^{-3}}{8,31 \cdot 290} \approx 9,7 кг$ воздуха. Таким образом, необходимое количество баллонов равно $24/9,7 \approx 2,5$, т.е. достаточно трех баллонов.
